คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ดิจิทัลที่สามารถเข้าใจคำสั่งไบนารีที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้น หากไม่มีระบบปฏิบัติการ เราสามารถใช้เฟิร์มแวร์ในตัวบางตัวเท่านั้น เช่น ยูทิลิตี้ BIOS ในคอมพิวเตอร์ ระบบปฏิบัติการทำให้คอมพิวเตอร์ใช้งานได้โดยนำเสนอวิธีการรันโปรแกรมที่พัฒนาไว้ล่วงหน้า (เช่น โปรแกรมประมวลผลคำ เว็บเบราว์เซอร์ และโปรแกรมอรรถประโยชน์) ระบบปฏิบัติการส่วนใหญ่ในปัจจุบันอนุญาตให้ผู้ใช้ใช้ GUI (Graphical User Interface) และ CLI (Command Line Interface)

โปรแกรมเมอร์มักจะชอบทำงานกับ CLI เนื่องจากการใช้ CLI นั้นใกล้เคียงกับกิจกรรมการเขียนโปรแกรมแบบวันต่อวันมากกว่า GUI พวกเขามักจะปรับใช้ซอฟต์แวร์ ดำเนินการกับระบบไฟล์ และกำหนดค่าระบบคอมพิวเตอร์ผ่าน CLIs CLI เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการทำงานทั้งหมด แต่บ่อยครั้งเราต้องใช้คำสั่งเดียวกันกับที่เราป้อนด้วยการแก้ไขเล็กน้อย

เป็นผลให้ล่าม CLI เสนอแนวคิดการเขียนสคริปต์เชลล์เพื่อรันคำสั่งที่เขียนไว้ล่วงหน้าจากไฟล์ Bash เป็นภาษาคำสั่งแบบดั้งเดิมที่รู้จักกันดีในตัว (ในระบบปฏิบัติการส่วนใหญ่) สำหรับการเรียกใช้เชลล์สคริปต์ ในทางกลับกัน โปรแกรมเมอร์จำนวนมากใช้ Python เป็นทางเลือกในการเขียนสคริปต์เชลล์ที่มาพร้อมกับคุณสมบัติในตัวที่ Bash ไม่มี (ไม่เคย) นำเสนอ

ในเรื่องนี้ ฉันจะเปรียบเทียบ Bash และ Python จากมุมมองของเชลล์สคริปต์ และอธิบายเทคนิคเชลล์สคริปต์ที่รู้จักกันน้อยเพื่อให้คุณพัฒนาทักษะการทำงานอัตโนมัติด้วย Bash และ Python

Bash: วิธีที่เป็นธรรมชาติที่สุดสำหรับการเขียนเชลล์สคริปต์

แนวคิดหลักที่อยู่เบื้องหลังการเขียนสคริปต์เชลล์คือการเรียกใช้ลำดับคำสั่งที่เขียนไว้ล่วงหน้าด้วยตัวแปลเชลล์ Bash ถือว่าทุกอินพุต/คำสั่งเป็นคำสั่งและนำเสนอวิธีการที่มีประสิทธิผลสำหรับการทำงานอัตโนมัติ จำวันแรกที่คุณใช้เทอร์มินัลที่ใช้ Bash (บางทีเมื่อคุณอยู่ที่วิทยาลัย) โดยไม่ต้องอ่านเอกสารประกอบหรือทำตามบทช่วยสอน:

Bash ไม่ทำงานเหมือนภาษาสำหรับใช้งานทั่วไป — มันกระตุ้นให้คุณใช้โปรแกรมอื่นเสมอ ตัวอย่างเช่น คุณอาจใช้expr 10 + 15สำหรับสถานการณ์ข้างต้น อย่างไรก็ตาม Bash สมัยใหม่รองรับคุณสมบัติในตัวสำหรับข้อกำหนดการเขียนโปรแกรมทั่วไป ดังนั้นคุณไม่จำเป็นต้องเรียกโปรแกรมอื่นในบางสถานการณ์

ตัวอย่างเช่น มันให้คุณดำเนินการเลขคณิตพื้นฐานผ่าน คุณสมบัติ การขยายเลขคณิต :

Bash เรียกใช้คำสั่งโดยกำเนิดโดยไม่มีไวยากรณ์เพิ่มเติมโดยเฉพาะและนำเสนอไวยากรณ์ขั้นต่ำสำหรับความต้องการในการเขียนโปรแกรมทั่วไป

Python: วิธีสมัยใหม่ที่แก้ไขฟีเจอร์ที่ขาดหายไปใน Bash

ถ้า Bash เรียกใช้คำสั่งโดยกำเนิดและรองรับคุณสมบัติการเขียนโปรแกรมเพื่อวัตถุประสงค์ทั่วไปมากมาย เหตุใดโปรแกรมเมอร์จึงใช้ Python สำหรับการทำงานอัตโนมัติ ดูเอกสาร ประกอบ Python ย้อน หลังจากรีลีสแรก ๆ ต่อไปนี้:

ตามเอกสารนี้ Python ได้รับการพัฒนาในขั้นต้นเพื่อรวมการเขียนสคริปต์เชลล์กับการเขียนโปรแกรมระดับระบบปฏิบัติการดั้งเดิม Bash ไม่สามารถเข้าถึง API ระดับระบบปฏิบัติการ (หรือที่เรียกว่า C API) ได้ ดังนั้น หากสคริปต์การทำงานอัตโนมัติต้องการการเข้าถึง C API โปรแกรมเมอร์จึงต้องใช้วิธีแก้ไขปัญหาชั่วคราว เช่น การสร้างไฟล์เรียกทำงานด้วยภาษาโปรแกรมอื่น Python แก้ไขปัญหานี้โดยเสนอภาษาขั้นต่ำที่เป็นมิตรต่อการทำงานอัตโนมัติด้วยการเข้าถึง C API แม้ว่าจะใช้วิธีข้ามแพลตฟอร์มเพื่อเข้าถึง API ระดับระบบปฏิบัติการก็ตาม

Python ประเมินแหล่งที่มาจากมุมมองการ เขียนโปรแกรมเพื่อวัตถุประสงค์ทั่วไป ดังนั้นมันจึงไม่สามารถรันโปรแกรมอื่นได้ตามปกติ แต่เสนอ API กระบวนการย่อย ที่เป็นมิตรต่อนักพัฒนา

เราได้ตรวจสอบทั้งเป้าหมายและพื้นฐานของภาษา เริ่มต้นด้วยการเปรียบเทียบ!

Bash vs. Python: อะไรดีกว่าสำหรับการทำงานอัตโนมัติ?

โปรแกรมเมอร์เขียนเชลล์สคริปต์ต่างๆ บางครั้ง พวกเขาเขียนเชลล์สคริปต์ที่รันคำสั่ง POSIX หลายคำสั่ง (เช่นmv, cp, ฯลฯ) ในบางสถานการณ์ จำเป็นต้องรวมการประมวลผลข้อมูลและการดำเนินการระดับระบบปฏิบัติการไว้ในเชลล์สคริปต์ นอกจากนี้ บางครั้งพวกเขาจำเป็นต้องเขียนสคริปต์การทำงานอัตโนมัติข้ามแพลตฟอร์ม

เช่นเดียวกับการสรุปการเปรียบเทียบภาษาการเขียนโปรแกรมสมัยใหม่เกือบทั้งหมด ไม่มีผู้ชนะในที่นี้ — ตัวเลือกการเขียนสคริปต์เชลล์ที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับสถานการณ์การพัฒนาของเรา

Bash นั้นดีสำหรับสถานการณ์ต่อไปนี้:

• การดำเนินการบรรทัดคำสั่ง POSIX โดยอัตโนมัติที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลข้อมูลน้อยลง เช่น สคริปต์การดูแลระบบ
• การเขียนเชลล์สคริปต์ที่ดำเนินการกำหนดค่า ประมวลผล หรือดำเนินการเบ็ดเตล็ดผ่านโปรแกรม CLI อื่นๆ เช่น การเขียน ข้อความคอมมิต ของ Gitและการปรับใช้แอปผ่านเครื่องมือ CLI
• หากคุณต้องการความสามารถในการพกพาที่มากขึ้นสำหรับสคริปต์ของคุณบนระบบ Unix Bash เป็นตัวเลือกที่ดีเนื่องจากตัวแปล Bash ได้รับการติดตั้งไว้ล่วงหน้าอย่างกว้างขวางกว่า Python

• การทำงานอัตโนมัติที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลข้อมูล (การดำเนินการอัลกอริทึม) และการเข้าถึง API ระดับต่ำมากกว่าการดำเนินการโปรแกรม CLI อื่นๆ
• การเขียนสคริปต์การทำงานอัตโนมัติข้ามแพลตฟอร์มที่รันคำสั่ง ใช้ API ระดับต่ำ และประมวลผลข้อมูลทั่วไปบน GNU/Linux, Windows, macOS และระบบปฏิบัติการอื่นๆ ที่รองรับ Python ดูแหล่งที่มาของ BuildZriเป็นตัวอย่างโครงการ

ใช้ Bash และ Python ร่วมกัน!

ไม่มีการแข่งขันที่รุนแรงระหว่าง Bash และ Python เนื่องจากเป็นภาษาโปรแกรมสองประเภทที่แตกต่างกัน — Bash เป็นภาษาคำสั่ง และ Python เป็นภาษาสำหรับใช้งานทั่วไป เราสามารถเลือกหนึ่งตัวเลือกตามความต้องการหรือใช้ทั้งสองอย่างก็ได้

สมมติว่าคุณใช้bcการบวกทศนิยมสองตำแหน่งดังนี้:

#!/bin/bash

sum=$(bc <<< "1.5 + 2.51")
echo $sum

#!/bin/bash

sum=$(python3 <<< "print(1.5 + 2.51)")
echo $sum

#!/usr/bin/env python3

import subprocess

gedit_pid = subprocess \
              .getoutput("ps -ef | grep gedit | head -1 | awk '{print $2}'") \
              .strip()
print(gedit_pid)

ดังที่เราได้พูดคุยกัน ทั้ง Bash และ Python มีข้อเสียบางประการสำหรับข้อกำหนดของระบบอัตโนมัติสมัยใหม่ การเขียนเชลล์สคริปต์ด้วยการเข้าถึง API ระดับระบบปฏิบัติการและการประมวลผลข้อมูลที่ซับซ้อนเป็นเรื่องยากสำหรับ Bash การเขียนการดำเนินการโปรแกรมบรรทัดคำสั่งขั้นต่ำนั้นไม่เหมือนเชลล์ใน Python ด้วยsubprocessAPI

หากคุณต้องการใช้ C APIs ใน Bash คุณสามารถใช้ctypes.shส่วนขยาย Bash ได้:

มีแม้แต่เว็บเซิร์ฟเวอร์ HTTP ที่httpd.shเขียนด้วย Bash โดยใช้ctypes.shforeign function interface ( FFI )

โปรpyshเจกต์นำเสนอวิธีง่ายๆ ในการดำเนินการคำสั่ง Bash ในสคริปต์ Python ด้วย>อักขระ ดังที่แสดงในข้อมูลโค้ดต่อไปนี้:

for i in xrange(100):
   index = "%02d" % i
   > mv from$index.txt to$index.txt

#! /usr/bin/env zxpy
~'echo Hello world!'

file_count = ~'ls -1 | wc -l'
print("file count is:", file_count)

แนวคิดการเขียนสคริปต์เชลล์เริ่มต้นด้วย เชลล์ Thompson ของสภาพแวดล้อม Unix ในช่วงปี 1970 แนวคิดเบื้องหลังการเขียนสคริปต์เชลล์แบบดั้งเดิมคือการดำเนินการกับบรรทัดคำสั่งจากไฟล์เพื่อวัตถุประสงค์ในการทำงานอัตโนมัติ ความเคลื่อนไหวของ DevOps สมัยใหม่ขยายแนวคิดการเขียนสคริปต์เชลล์แบบดั้งเดิมโดยรวมการเรียกใช้ RESTful API การประมวลผลข้อมูล และการดำเนินการอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับ DevOps ในสคริปต์การทำงานอัตโนมัติ

การใช้ Bash เป็นตัวเลือกการเขียนสคริปต์เชลล์นั้นไม่ล้าสมัยสำหรับระบบอัตโนมัติสมัยใหม่ เนื่องจากมันช่วยให้คุณดำเนินการคำสั่งแบบเนทีฟโดยไม่มี API กระบวนการย่อยแยกต่างหาก (รวมอยู่ในแบบเนทีฟ) โปรแกรมเมอร์มักจะใช้ Python เป็นทางเลือก Bash สมัยใหม่สำหรับการทำงานอัตโนมัติหากพวกเขาดำเนินการอื่นมากกว่าการดำเนินการบรรทัดคำสั่งดั้งเดิม

เรียนรู้เทคนิคการเขียนสคริปต์ Bash สมัยใหม่จากเรื่องราวต่อไปนี้:

ตรวจสอบกรณีการใช้งาน Python ที่รู้จักกันน้อยจากเรื่องราวต่อไปนี้:

ขอบคุณที่อ่าน.

เพิ่มระดับการเข้ารหัส

ขอบคุณที่เป็นส่วนหนึ่งของชุมชนของเรา! ก่อนที่คุณจะไป:

• ปรบมือให้กับเรื่องราวและติดตามผู้เขียน
• ดูเนื้อหาเพิ่มเติมในสิ่งพิมพ์ Level Up Coding
• หลักสูตรสัมภาษณ์การเข้ารหัสฟรี ⇒ ดูหลักสูตร
• ติดตามเรา: Twitter | LinkedIn | จดหมายข่าว